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大学化学(董彦杰)

大学化学(董彦杰)

  • 作者
  • 董彦杰、王钧伟主编

《大学化学》由四部分组成,即无机化学篇、分析化学篇、物理化学篇和有机化学篇,各部分单独成篇,其中,无机化学部分包括气体、酸碱解离平衡、沉淀溶解平衡、氧化还原反应、配位化合物、原子结构、分子结构;分析化学部分包括定量分析化学概论、定量分析误差和分析数据的处理、重量分析法、滴定分析法、吸光光度法;物理化学部分包括化学热力学基础、化学动力学基础、电化学基础和表面化学...


  • ¥88.00

ISBN: 978-7-122-39240-4

版次: 1

出版时间: 2021-09-01

图书介绍

ISBN:978-7-122-39240-4

语种:汉文

开本:16

出版时间:2021-09-01

装帧:平

页数:449

作者简介

董彦杰,安庆师范大学化学化工学院,教授,从事分析化学教学和研究近40年,主编出版了“分析化学”、“分析化学解题技巧”、“化学基础实验”等教材,发表教学、科研论文近200篇,其中SCI论文近40篇,获国家专利2项。主持参加国家自然科学基金项目8项,省级科研15项。

精彩书摘

《大学化学》由四部分组成,即无机化学篇、分析化学篇、物理化学篇和有机化学篇,各部分单独成篇,其中,无机化学部分包括气体、酸碱解离平衡、沉淀溶解平衡、氧化还原反应、配位化合物、原子结构、分子结构;分析化学部分包括定量分析化学概论、定量分析误差和分析数据的处理、重量分析法、滴定分析法、吸光光度法;物理化学部分包括化学热力学基础、化学动力学基础、电化学基础和表面化学基础;有机化学部分包括绪论、烷烃、脂环烃、烯烃、炔烃和二烯烃、芳烃、立体化学、卤代烃、醇酚醚、醛和酮、羧酸及羧酸衍生物。在编写过程中,编者力求遵循学术规范原则,完整地正确表达化学的基本原理。为方便学生学习与检查学习效果,每章后均附有习题。 本书适合生命科学、生物工程、食品工程、环境监测、环境科学、环境工程等专业本科生使用,也可供相关人员研究参考之用。

目录

第一篇无机化学
第1章气体/2
1.1理想气体状态方程2
1.2道尔顿分压定律3
习题5

第2章酸碱解离平衡/7
2.1酸碱理论7
2.1.1酸碱质子论8
2.1.2酸碱电子论10
2.1.3硬软酸碱(HSAB)规则11
2.2弱酸、弱碱的解离平衡12
2.2.1一元弱酸、弱碱的解离平衡12
2.2.2多元弱酸、弱碱的解离平衡14
2.2.3两性物质的解离平衡15
2.2.4同离子效应和盐效应16
2.3强电解质溶液17
2.3.1离子氛概念17
2.3.2活度和活度系数18
2.4缓冲溶液19
2.4.1缓冲作用原理和计算公式19
2.4.2缓冲容量和缓冲范围21
习题23

第3章沉淀溶解平衡/25
3.1溶度积和溶度积规则25
3.1.1溶度积25
3.1.2溶度积规则27
3.2沉淀的生成和溶解27
3.2.1沉淀的生成27
3.2.2沉淀的溶解28
3.3分步沉淀和沉淀的转化30
习题31

第4章氧化还原反应/33
4.1氧化还原反应的基本概念33
4.1.1氧化和还原33
4.1.2氧化数34
4.2氧化还原方程式配平35
4.2.1氧化数法35
4.2.2离子电子法36
4.3电极电势37
4.3.1原电池37
4.3.2电极电势38
4.3.3能斯特方程41
4.3.4原电池的电动势与ΔrG的关系42
4.4电极电势的应用43
4.4.1计算原电池的电动势43
4.4.2判断氧化还原反应进行的方向44
4.4.3选择氧化剂和还原剂46
4.4.4判断氧化还原反应进行的次序47
4.4.5判断氧化还原反应进行的程度47
4.4.6测定某些化学常数48
4.5元素电势图及其应用48
习题51

第5章配位化合物/53
5.1配位化合物的组成和定义53
5.2配位化合物的类型和命名55
5.2.1配合物的类型55
5.2.2配合物的命名56
5.3配位化合物的异构现象57
5.3.1立体异构现象57
5.3.2结构异构现象59
5.4配位化合物的化学键本性59
5.4.1价键理论60
5.4.2晶体场理论62
5.5配位解离平衡67
5.5.1配位解离平衡和平衡常数67
5.5.2配位解离平衡的移动68
5.6配体对中心原子的影响和配体反应性71
5.7配合物在生物、医药等方面的应用71
习题72

第6章原子结构/74
6.1微观粒子的波粒二象性74
6.1.1氢光谱和玻尔理论74
6.1.2微观粒子的波粒二象性76
6.1.3不确定原理76
6.2氢原子核外电子的运动状态77
6.2.1波函数和薛定谔方程77
6.2.2波函数和电子云图形79
6.2.3四个量子数82
6.3多电子原子核外电子的运动状态83
6.3.1屏蔽效应和钻穿效应83
6.3.2原子核外电子排布84
6.4原子结构和元素周期律89
6.4.1核外电子排布和周期表的关系89
6.4.2原子结构与元素基本性质90
习题92

第7章分子结构/95
7.1离子键95
7.1.1离子键理论的基本要点95
7.1.2决定离子化合物性质的因素——离子的特征96
7.1.3晶格能97
7.2共价键98
7.2.1价键理论98
7.2.2共价键的特性99
7.3杂化轨道理论100
7.3.1杂化轨道理论的基本要点100
7.3.2杂化轨道的类型100
7.4价层电子对互斥理论102
7.5分子轨道理论简介104
7.5.1分子轨道理论的基本要点104
7.5.2能级图105
7.5.3应用举例106
7.6金属键107
7.6.1金属晶格107
7.6.2金属键107
7.7分子的极性和分子间力108
7.7.1分子的极性108
7.7.2分子间力108
7.8离子极化110
7.9氢键111
7.10晶体的内部结构111
习题112

第二篇分析化学
第8章定量分析化学概论/116
8.1分析化学的任务和作用116
8.1.1分析化学的任务116
8.1.2分析化学的作用116
8.2定量分析方法的分类117
8.3分析化学的发展趋势117

第9章定量分析误差和分析数据的处理/119
9.1误差的基本概念119
9.1.1准确度与误差119
9.1.2精密度与偏差120
9.1.3系统误差和偶然误差122
9.2偶然误差的正态分布123
9.2.1正态分布的数学表达式123
9.2.2正态分布曲线的讨论123
9.2.3标准正态分布123
9.2.4偶然误差的区间概率124
9.3有限测定数据的统计处理126
9.3.1t分布曲线126
9.3.2平均值的置信区间127
9.3.3显著性检验128
9.3.4可疑测定值的取舍128
9.4提高分析结果准确度的方法129
9.4.1选择适当的分析方法129
9.4.2减小测量的相对误差129
9.5有效数字及其运算规则130
9.5.1有效数字130
9.5.2数字修约规则131
9.5.3有效数字的运算规则131
习题132

第10章重量分析法/133
10.1重量分析法概述133
10.1.1对沉淀形式的要求134
10.1.2对称量形式的要求134
10.2沉淀的溶解度及其影响因素134
10.2.1沉淀的溶解度135
10.2.2影响沉淀溶解度的因素136
10.3沉淀的类型与沉淀的形成机理137
10.3.1沉淀的类型137
10.3.2沉淀的形成过程137
10.3.3沉淀条件对沉淀类型的影响138
10.4影响沉淀的纯度的因素138
10.4.1共沉淀现象138
10.4.2后沉淀现象139
10.4.3提高沉淀纯度的措施139
10.5沉淀条件的选择140
10.5.1晶形沉淀的沉淀条件140
10.5.2无定形沉淀的沉淀条件141
10.5.3均匀沉淀法141
10.6有机沉淀剂141
10.6.1生成螯合物的沉淀剂141
10.6.2生成缔合物沉淀剂142
10.7重量分析结果的计算142
习题142

第11章滴定分析法/144
11.1酸碱滴定法145
11.1.1酸碱质子理论145
11.1.2水溶液中弱酸(碱)各型体分布147
11.1.3酸碱溶液中氢离子浓度的计算150
11.1.4酸碱缓冲溶液155
11.1.5酸碱指示剂157
11.1.6强酸(碱)和一元弱酸(碱)的滴定160
11.1.7多元酸(碱)的滴定165
11.1.8酸碱滴定法的应用167
11.2络合滴定法171
11.2.1概述171
11.2.2溶液中各级络合物型体的分布173
11.2.3络合滴定中的副反应和条件形成常数176
11.2.4EDTA滴定曲线及其影响因素179
11.2.5络合滴定指示剂181
11.2.6提高络合滴定选择性的方法186
11.2.7络合滴定的方式和应用188
11.3氧化还原滴定法189
11.3.1氧化还原平衡189
11.3.2氧化还原反应的速率192
11.3.3氧化还原滴定曲线193
11.3.4氧化还原法滴定前的预处理196
11.3.5常用的氧化还原滴定方法197
11.3.6氧化还原滴定结果的计算201
11.4沉淀滴定法202
11.4.1概述202
11.4.2确定终点的方法202
11.4.3沉淀滴定法应用示例205
习题205

第12章吸光光度法/208
12.1吸光光度法基本原理208
12.1.1物质对光的选择性吸收208
12.1.2朗伯-比耳定律210
12.2吸光光度法的仪器211
12.2.1基本部件211
12.2.2分光光度计的类型212
12.3显色反应及其影响因素212
12.3.1显色反应和类型及要求212
12.3.2影响显色反应的因素213
12.4吸光度的测量及误差控制215
12.4.1测量波长和参比溶液的选择215
12.4.2朗伯-比耳定律的偏离215
12.4.3吸光度测量的误差216
12.5吸光光度分析方法217
12.6吸光光度的应用218
12.6.1定量分析218
12.6.2物理化学常数的测定219
习题220

第三篇物理化学
第13章化学热力学基础/224
13.1化学热力学研究内容及其特点224
13.2化学热力学基本概念224
13.2.1系统和环境224
13.2.2敞开系统、封闭系统、孤立系统225
13.2.3热力学平衡状态225
13.2.4状态函数226
13.2.5等温过程、等压过程、绝热过程、循环过程226
13.2.6热量、功226
13.2.7内能227
13.3热力学第一定律227
13.4功的计算227
13.5热的计算228
13.5.1等容热229
13.5.2等压热229
13.6理想气体的热力学能和焓229
13.7热力学第二定律230
13.7.1自发过程的方向和限度230
13.7.2热量和功的转换不等价性230
13.7.3自发过程的共同特征231
13.7.4卡诺定理231
13.7.5熵增加原理231
13.7.6Helmholtz函数判据231
13.7.7Gibbs函数判据232
13.8化学平衡233
习题234

第14章化学动力学基础/236
14.1化学反应速率236
14.2反应速率与浓度的关系237
14.2.1基元反应237
14.2.2反应分子数237
14.2.3反应速率方程237
14.2.4质量作用定律237
14.2.5反应级数237
14.2.6速率系数238
14.2.7一级反应238
14.2.8二级反应239
14.2.9零级反应240
14.3反应速率与温度的关系240
14.3.1VantHoff经验规则240
14.3.2Arrhenius公式240
14.3.3催化剂对反应速率的影响241
14.4典型的复杂反应241
14.4.1对峙反应241
14.4.2平行反应241
14.4.3连续反应241
习题242

第15章电化学基础/244
15.1电化学的基本概念244
15.1.1原电池和电解池244
15.1.2正极、负极,阴极、阳极244
15.1.3法拉第定律244
15.1.4离子的电迁移率和迁移数245
15.1.5电导、电导率、摩尔电导率245
15.2可逆电池和可逆电极245
15.2.1组成可逆电池的必要条件及其研究意义245
15.2.2可逆电极的类型246
15.2.3可逆电池的书面表示法247
15.2.4可逆电池电动势的测定247
15.2.5可逆电池电动势的应用247
15.2.6能斯特方程248
15.3极化作用和极化曲线249
15.3.1极化作用249
15.3.2极化曲线249
15.4化学电源250
15.4.1化学电源的发展简史250
15.4.2锂离子电池的诞生历程251
15.4.3锂离子电池的基本构成及其工作原理252
习题254

第16章表面化学基础/256
16.1表面分子的特殊性256
16.2表面功257
16.3表面能258
16.4表面张力258
16.5弯曲表面下的附加压力260
16.6杨-拉普拉斯公式261
16.7毛细现象262
16.8弯曲液面的蒸气压264
16.9溶液的表面吸附265
16.10铺展与润湿266
16.10.1铺展266
16.10.2润湿与Young方程267
16.11表面活性剂及其作用268
16.11.1表面活性剂的结构特征268
16.11.2表面活性剂的分类269
16.11.3表面活性剂的吸附对固体表面的影响279
16.11.4表面活性剂胶团化作用280
习题280

第四篇有机化学
第17章绪论/284
17.1有机化合物和有机化学反应的特性284
17.2共价键285
17.3共价键的表示方法285
17.4有机化合物共价键的性质286
17.5酸碱理论287
17.6有机化合物的分类288
17.7有机化合物的鉴定手段288
习题288

第18章烷烃/289
18.1烷烃结构及表示式289
18.2同系列和同分异构现象290
18.2.1同系列和同系物290
18.2.2同分异构现象290
18.3烷烃的命名291
18.3.1普通命名法291
18.3.2烷基291
18.3.3IUPAC命名法291
18.4构象293
18.5烷烃的物理性质294
18.5.1烷烃的物理性质294
18.5.2分子间的作用力294
18.6烷烃的化学性质295
18.6.1取代反应295
18.6.2氧化反应297
18.6.3热裂反应298
18.7烷烃的工业来源298
习题298

第19章脂环烃/300
19.1分类和命名300
19.2脂环烃的化学性质301
19.3拜尔张力学说302
19.4影响环状化合物稳定性的因素303
19.5环己烷的构象横键(平伏键)和竖键(直立键)303
19.6含取代基环己烷的优势构象304
19.6.1一取代环己烷304
19.6.2二取代环己烷305
19.6.3多取代环己烷306
习题306

第20章烯烃/307
20.1烯烃的结构307
20.2烯烃的命名308
20.3烯烃的物理性质309
20.4烯烃的化学性质309
20.4.1亲电加成反应309
20.4.2碳正离子310
20.4.3自由基加成反应313
20.4.4自由基聚合反应314
20.4.5α-卤代反应314
20.4.6烯烃的氧化314
20.5乙烯的工业来源与用途315
习题315

第21章炔烃和二烯烃/318
21.1炔烃的结构及命名318
21.2炔烃的物理性质319
21.3炔烃的反应319
21.3.1端炔氢319
21.3.2选择性还原成烯烃320
21.3.3炔烃的亲电加成反应321
21.3.4炔烃的亲核加成322
21.3.5炔烃的氧化323
21.3.6乙炔的聚合323
21.4炔烃的制备323
21.4.1乙炔的工业来源323
21.4.2炔烃的制法323
21.5二烯烃的分类及命名324
21.6共轭双烯的稳定性325
21.7丁二烯的亲电加成325
21.8自由基聚合反应327
21.9狄尔斯-阿德尔(Diels-Alder)反应327
习题328

第22章芳烃/329
22.1凯库勒式329
22.1.1苯的分子式C6H6329
22.1.2结构特点330
22.2稳定性330
22.3命名331
22.4物理性质331
22.5化学性质332
22.5.1Birch还原332
22.5.2催化氧化332
22.5.3亲电取代反应332
22.5.4定位效应及反应活性335
22.5.5侧基的反应337
22.5.6联苯337
22.6稠环芳烃338
22.7芳香性的判断339
习题340

第23章立体化学/342
23.1异构体的分类342
23.1.1构造异构342
23.1.2立体异构342
23.2构型和构型标记343
23.2.1透视式R,S标记法343
23.2.2Fischer投影式R,S判断344
23.3含有一个手性碳原子的化合物344
23.4含有两个手性碳原子的化合物345
23.4.1两个不同手性碳原子的化合物345
23.4.2两个相同手性碳原子的化合物346
23.5制备手性化合物的方法346
23.5.1由天然产物中提取346
23.5.2外消旋化合物的拆分346
23.5.3手性合成346
习题347

第24章卤代烃/348
24.1分类和命名348
24.1.1分类348
24.1.2命名349
24.2卤代烃的物理性质350
24.3卤代烃的化学性质350
24.3.1亲核取代反应350
24.3.2消除反应351
24.3.3与活泼金属反应352
24.4亲核取代反应机理353
24.4.1两种主要的机理(SN1和SN2)353
24.4.2影响反应机理及其活性的因素354
24.5消除反应的机理355
24.5.1两种消除机理(E1和E2)355
24.5.2影响消除反应机理及其活性的因素357
24.6取代放应和消除反应的竞争357
24.7卤代烃的制法357
24.7.1由烃卤代357
24.7.2烯烃和炔烃的加成358
24.7.3由醇制备358
24.7.4氯甲基化反应359
24.7.5卤素交换反应359
习题359

第25章醇酚醚/360
25.1醇360
25.1.1醇的分类和命名360
25.1.2醇的物理性质362
25.1.3醇的化学性质363
25.1.4醇的制法367
25.1.5醇的氧化370
25.2酚371
25.2.1酚的分类、命名和物理性质371
25.2.2酚的化学性质372
25.2.3苯酚的制备375
25.3醚及环氧化合物376
25.3.1醚的命名、物理性质376
25.3.2醚的制备376
25.3.3醚的化学性质378
25.4环氧化合物381
25.4.1命名381
25.4.2开环反应381
习题382

第26章醛和酮/384
26.1醛、酮的结构与命名384
26.1.1结构384
26.1.2命名384
26.2醛酮的物理性质385
26.3醛酮的化学性质385
26.3.1羰基上的亲核加成386
26.3.2涉及羰基α-H的反应389
26.3.3氧化反应392
26.3.4还原反应393
26.4醛酮的制法394
26.4.1炔烃的水合和胞二卤代物的水解394
26.4.2由烯烃制备394
26.4.3由芳脂烃氧化395
26.4.4由醇氧化或脱氢395
26.4.5傅瑞德尔-克拉夫茨(Friedel-Crafts)酰基化395
26.4.6盖德曼-柯赫(Gattermann-Koch)反应395
26.4.7罗森孟德(Rosenmund)还原395
26.4.8酰氯与金属有机试剂作用395
26.4.9麦尔外因-彭多夫(Meerwein-Ponndorf)还原396
习题396

第27章羧酸及羧酸衍生物/398
27.1羧酸398
27.1.1羧酸的命名、物理性质398
27.1.2酸性399
27.1.3羧酸的化学反应400
27.1.4羧酸的制备方法403
27.2羧酸衍生物404
27.2.1羧酸衍生物的结构和命名404
27.2.2物理性质405
27.2.3羧酸衍生物的化学性质406
27.3亲核取代反应机理和反应活性408
27.3.1亲核取代反应机理408
27.3.2反应活性409
27.4与金属试剂的反应409
27.4.1酰氯409
27.4.2酯410
27.5还原反应410
27.5.1酰氯的还原410
27.5.2酯的还原411
27.5.3酰胺和腈的还原412
习题412

附录/415
附录一酸、碱的解离常数415
附录二常用缓冲溶液的pH范围416
附录三难溶电解质的溶度积(18~25℃)417
附录四标准电极电势(298.15K)417
附录五配离子的稳定常数422
附录六元素的原子半径(pm)423
附录七元素的第一电离能(kJ·mol-1)424
附录八主族元素的电子亲和能(kJ·mol-1)425
附录九元素的电负性426
附录十鲍林离子半径427
附录十一常用的基准物质的干燥条件和应用427
附录十二弱酸及其共轭碱在水中的解离常数(25℃,I=0)428
附录十三离子的?值430
附录十四离子的活度系数431
附录十五常用缓冲溶液432
附录十六酸碱指示剂432
附录十七混合酸碱指示剂433
附录十八络合物的稳定常数(18~25℃)434
附录十九氨羧络合剂类络合物的稳定常数(18~25℃,I=0.1mol·L-1)439
附录二十EDTA的lgαY(H)值440
附录二十一一些络合剂的lgαM(OH)值441
附录二十二金属离子的lgαM(OH)值442
附录二十三校正酸效应、水解效应及生成酸式或碱式络合物效应后EDTA络合物的条件稳定常数442
附录二十四铬黑T和二甲酚橙的lgαln(H)及有关常数443
附录二十五某些氧化还原电对的条件电势(E)444
附录二十六微溶化合物溶度积(18~25℃,I=0)445

参考文献/449

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